KR20150104299A - Organic light emitting diode - Google Patents

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KR20150104299A KR1020140025846A KR20140025846A KR20150104299A KR 20150104299 A KR20150104299 A KR 20150104299A KR 1020140025846 A KR1020140025846 A KR 1020140025846A KR 20140025846 A KR20140025846 A KR 20140025846A KR 20150104299 A KR20150104299 A KR 20150104299A
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Abstract

The present invention relates to an organic light emitting diode, wherein a hole transport material and an electron transport material are doped on a light emitting layer so that the light emitting layer does not form an electron transport layer and a hole transport layer, thereby maximally suppressing the formation of a barrier and increasing electrical mobility. The organic light emitting diode according to an embodiment of the present invention includes: an anode; a duplex complex organic light emitting layer formed on the anode; and a cathode formed on the complex organic light emitting layer. The complex organic light emitting layer can be made of a hole transport material layer, the light emitting layer including a host and a dopant, and an electron transport material layer which are stacked on the anode in order.

Description

유기 발광 다이오드{Organic light emitting diode}[0001] The present invention relates to an organic light emitting diode

본 발명은 유기 발광 다이오드에 관한 것으로, 상세하게는 발광층을 형성하면서 발광층에 정공수송물질 및 전자수송물질을 도핑하여, 전자수송층 및 정공수송층을 별도로 형성하지 않도록 함으로써 배리어의 형성을 최대한 억제하여 전하 이동도를 높일 수 있는 유기 발광 다이오드에 관한 것입니다.
More particularly, the present invention relates to an organic light emitting diode. More particularly, the present invention relates to an organic light emitting diode. More particularly, the present invention relates to an organic light emitting diode having a light emitting layer and a hole transporting material and an electron transporting material doped into the light emitting layer, It is about the organic light emitting diode which can increase the degree.

21세기에 들어와 정보의 정확성뿐만 아니라 신속성이 중요시되어, 여러 산업 분야에서 정보 디스플레이 분야가 매우 중요한 비중을 차지하게 되었다. 디스플레이는 기존의 CRT 디스플레이에서 휴대가 가능할 수 있는 평판 디스플레이인 LCD로 옮겨와서 현재 가장 많이 사용되고 있다. In the 21st century, not only the accuracy but also the speed of information have become important, and the information display field has become very important in various industries. The display has been moved to LCD, a flat panel display that can be carried on a conventional CRT display, and is now the most widely used.

그러나 LCD는 수광 소자이기 때문에 밝기, 명암, 시야각, 대면적화 등에 기술적 한계가 있어 이러한 단점을 극복할 수 있는 새로운 소자 개발이 필요하게 되었으며, 그 중 하나가 유기 발광 다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode)이다.However, since the LCD is a light-receiving element, there is a technical limitation in terms of brightness, contrast, viewing angle, and enlargement, and it is necessary to develop a new device capable of overcoming such drawbacks. One of them is organic light emitting diode (OLED) to be.

유기 발광 다이오드는 중금속을 사용하지 않은 친환경적인 기술이고, 다양한 형태로 면 광원의 제작이 가능하고, 무엇보다 고 연색 지수를 가지고 있어 눈에 자극을 주지 않을 뿐만 아니라 다양한 색상을 구현할 수 있다.Organic light emitting diode (OLED) is an eco-friendly technology that does not use heavy metals. It can produce various types of surface light sources, and it has a high color rendering index.

또한, 유기 발광 다이오드는 저전압에서 구동이 가능하고, 발열량이 작기 때문에 에너지 절감 효과도 가지고 있어, 다양한 구조를 갖는 유기 발광 다이오드가 연구 개발되고 있다.In addition, organic light emitting diodes can be driven at a low voltage and have a small amount of heat, and thus have energy saving effects, and organic light emitting diodes having various structures are being researched and developed.

일반적으로 유기 발광 다이오드는 유기반도체 재료를 이용하여 유기박막 형태로 적층하여 구현된다.In general, an organic light emitting diode is formed by stacking an organic semiconductor material in the form of an organic thin film.

유기 발광 현상의 원리는 다음과 같다. 양극과 음극 사이에 유기물층을 위치시켰을 때 두 전극을 통하여 특정 유기 반자의 내부에 전압을 걸어주게 되면 음극과 양극으로부터 각각 전자와 정공이 유기물층으로 주입된다. The principle of organic luminescence phenomenon is as follows. When the organic layer is positioned between the anode and the cathode, when a voltage is applied to the inside of the organic half-cell through the two electrodes, electrons and holes are injected into the organic layer from the cathode and the anode, respectively.

유기물층으로 주입된 전자와 정공은 재결합하여 엑시톤(exciton)을 형성하고, 이 엑시톤이 다시 바닥 상태로 떨어지면서 빛이 나게 된다. Electrons and holes injected into the organic material layer recombine to form an exciton, and the exciton falls back to the ground state to emit light.

종래 유기 발광 다이오드의 구조를 도시한 도 1을 참조하면, 이러한 원리를 이용하는 유기 발광 다이오드는 일반적으로 기판(11) 상에 양극(12)과 음극(16), 그 사이에 위치한 유기물층, 예컨대 정공 수송층(Hole Transport Layer; HTL)(13), 발광층(14), 전자 수송층(Electron Transport Layer; ETL)(15)을 포함하는 유기물층을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 showing the structure of a conventional organic light emitting diode, an organic light emitting diode using this principle generally includes an anode 12 and a cathode 16 on the substrate 11, and an organic material layer disposed therebetween, A hole transport layer (HTL) 13, a light emitting layer 14, and an electron transport layer (ETL) 15.

따라서, 각 층의 역할에 따라 유기 반도체 재료가 달라진다. 재료의 종류가 달라진다는 의미는 층간 일함수의 차이와 층간 계면이 존재하게 되므로, 층간 반도체 재료의 종류가 달라지면서 배리어들이 존재하게 되고, 이 배리어들은 전하들의 이동을 방해하게 된다.
Therefore, the organic semiconductor material differs depending on the role of each layer. The difference in material type means that there is a difference in interlayer work function and an interlayer interface, so that the types of interlayer semiconductor materials are different and the barrier exists, and these impedes the movement of electric charges.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 발광층을 형성하면서 발광층에 정공수송물질 및 전자수송물질을 도핑하여, 전자수송층 및 정공수송층을 별도로 형성하지 않도록 함으로써 배리어의 형성을 최대한 억제하여 전하 이동도를 높일 수 있는 유기 발광 다이오드를 제공하는 것을 목적으로 한다.
Disclosure of the Invention The present invention has been proposed in order to solve the problems of the related art as described above, and it is an object of the present invention to provide a method of forming a barrier layer by forming a hole transporting material and an electron transporting material in a light emitting layer while not forming an electron transporting layer and a hole transporting layer separately. And an organic light emitting diode capable of increasing charge mobility by restraining to a maximum extent.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 다이오드는, 양극; 상기 양극 상에 형성되며, 복층으로 구성되는 복합 유기 발광층; 및 상기 복합 유기 발광층 상에 형성되는 음극을 포함하고, 상기 복합 유기 발광층은 상기 양극 상에 순차적으로 적층되는 정공수송물질층, 호스트와 도펀트를 포함하는 발광층 및 전자수송물질층으로 구성될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided an organic light emitting diode comprising: a cathode; A composite organic light emitting layer formed on the anode and composed of multiple layers; And a cathode formed on the complex organic light emitting layer. The composite organic light emitting layer may include a hole transporting material layer sequentially stacked on the anode, a light emitting layer including a host and a dopant, and an electron transporting material layer.

이때, 상기 정공수송물질층은 상기 양극의 HOMO(the highest occupied molecular orbital) 준위와 상기 호스트의 HOMO 준위 사이의 HOMO 준위를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 한다.In this case, the hole transporting material layer is formed to have a HOMO level between the highest occupied molecular orbital (HOMO) level of the anode and the HOMO level of the host.

또한, 상기 전자수송물질층은 상기 음극의 LUMO(the lowest unoccupied molecular orbital) 준위와 상기 호스트의 LUMO 준위 사이의 LUMO 준위를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the electron transporting material layer is formed to have a LUMO level between the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) level of the cathode and the LUMO level of the host.

한편, 상기 정공수송물질층 및 상기 전자수송물질층은 단층 또는 복층으로 이루어질 수 있다.The hole transporting material layer and the electron transporting material layer may be a single layer or a multilayer.

이때, 상기 정공수송물질층은 복수의 도핑층으로 이루어지는 경우, 상기 복수의 도핑층은 상기 양극에서 상기 발광층으로 갈수록 점진적으로 HOMO 준위가 높아지도록 구성되는 것을 특징으로 한다.In this case, when the hole transporting material layer is composed of a plurality of doping layers, the plurality of doping layers are configured such that the HOMO level gradually increases from the anode to the light emitting layer.

또한, 상기 전자수송물질층은 복수의 도핑층으로 이루어지는 경우, 상기 복수의 도핑층은 상기 음극에서 상기 발광층으로 갈수록 점진적으로 LUMI 준위가 작아지도록 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, when the electron transporting material layer is formed of a plurality of doped layers, the plurality of doping layers are configured such that the LUMI level gradually decreases from the cathode to the light emitting layer.

한편, 상기 정공수송물질층의 두께가 상기 전자수송물질층의 두께보다 두껍게 형성되는 것이 바람직하다.
It is preferable that the thickness of the hole transporting material layer is larger than the thickness of the electron transporting material layer.

이와 같은 본 발명에 따르면, 유기 발광 다이오드의 발광층이 복층으로 구성되며, 이때, 종래에는 발광층과 양극 사이에 정공 수송층이 형성되고, 발광층과 음극 사이에 전자 수송층이 형성된 것과 달리, 본 발명에서는 발광층에 전자수송물질 및 정공수송물질을 도핑하여 정공 수송층과 전자 수송층이 형성되지 않는 구조가 제안된다.According to the present invention, the light emitting layer of the organic light emitting diode is composed of a plurality of layers. In this case, conventionally, a hole transporting layer is formed between the light emitting layer and the anode, and an electron transporting layer is formed between the light emitting layer and the cathode. A structure in which a hole transporting layer and an electron transporting layer are not formed by doping an electron transporting material and a hole transporting material is proposed.

따라서, 발광층을 형성하면서 발광층에 정공수송물질 및 전자수송물질을 도핑하여, 전자수송층 및 정공수송층을 별도로 형성하지 않도록 함으로써 배리어의 형성을 최대한 억제하여 전하 이동도를 높일 수 있다.
Therefore, the electron transporting layer and the hole transporting layer are not separately formed by doping the hole transporting material and the electron transporting material into the light emitting layer while forming the light emitting layer, whereby the formation of the barrier can be suppressed as much as possible and the charge mobility can be increased.

도 1은 종래 유기 발광 다이오드의 구조를 도시한 단면도
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 다이오드의 일 구성을 도시한 단면도
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 다이오드에 있어서의 전하의 이동 상태를 도시한 상태도이다.1 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional organic light emitting diode
2 is a cross-sectional view showing one configuration of an organic light emitting diode according to an embodiment of the present invention.
3 is a state diagram showing the state of charge transfer in the organic light emitting diode according to the embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
Further, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.

본 발명은, 유기 발광 다이오드의 발광층이 복층으로 구성되며, 이때, 종래에는 발광층과 양극 사이에 정공 수송층이 형성되고, 발광층과 음극 사이에 전자 수송층이 형성된 것과 달리, 본 발명에서는 발광층에 전자수송물질 및 정공수송물질을 도핑하여 정공 수송층과 전자 수송층이 형성되지 않는 구조를 제안한다.In the present invention, the light emitting layer of the organic light emitting diode is composed of a plurality of layers. In this case, conventionally, a hole transporting layer is formed between the light emitting layer and the anode, and an electron transporting layer is formed between the light emitting layer and the cathode. And a structure in which a hole transporting layer and an electron transporting layer are not formed by doping a hole transporting material.

또한, 명세서에서의 “HOMO”는 최고 점유 분자 오비탈(the highest occupied molecular orbital)을 의미하고 “LUMO”는 최저 비점유 분자 오비탈(the lowest unoccupied molecular orbital)을 의미한다.
Also, in the specification, "HOMO" means the highest occupied molecular orbital and "LUMO" means the lowest unoccupied molecular orbital.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 다이오드의 일 구성을 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing one configuration of an organic light emitting diode according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 다이오드는 양극(120, anode); 상기 양극(120) 상에 형성된 복합 유기 발광층(130); 및 상기 복합 유기물층(130) 상에 형성되는 음극(140, cathode)을 포함하는 적층 구조를 갖는다.An organic light emitting diode according to an embodiment of the present invention includes an anode 120; A composite organic light emitting layer 130 formed on the anode 120; And a cathode 140 formed on the complex organic layer 130. The cathode 140 is formed on the complex organic layer 130. [

그리고, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 층들을 지지하는 기판(110)을 더 포함할 수 있다.And, as shown in FIG. 2, it may further include a substrate 110 supporting the layers.

상기 기판(110)은 제한되지 않는다. 상기 기판(110)은 지지력을 갖는 것이면 좋으며, 이는 예를 들어 유리 기판이나 고분자 기판 등으로부터 선택될 수 있다. 상기 기판(110)은 플렉서블을 고려한다면 고분자 기판으로부터 선택될 수 있으며, 구체적으로 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate; PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(Polyethylene Naphthalate; PEN) 및 폴리카보네이트(polycarbonate; PC) 등으로부터 선택된 하나 이상의 수지를 포함하는 필름을 사용할 수 있다.The substrate 110 is not limited. The substrate 110 may have a supporting force, for example, a glass substrate, a polymer substrate, or the like. The substrate 110 may be selected from a polymer substrate considering flexibility, and may be formed of, for example, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC) And the like may be used.

한편, 상기 복합 유기 발광층(130)은 발광층(131), 정공수송물질층(133) 및 전자수송물질층(135)을 포함한다.The complex organic light emitting layer 130 includes a light emitting layer 131, a hole transporting material layer 133, and an electron transporting material layer 135.

상기 발광층(emittering layter, EML)(131)은 전하 이송 물질로서의 호스트(Host)와 인광 물질로서의 도펀트(Dopant)를 포함하여, 정공과 전자가 주입되는 경우, 주입된 정공과 전자가 재조합하여 빛을 방출한다.The emitter layer (EML) 131 includes a host as a charge transfer material and a dopant as a phosphorescent material. When holes and electrons are injected, the injected holes and electrons recombine to form light Release.

상기 정공수송물질층(133)은 상기 양극(120)과 상기 발광층(131) 사이에 형성되며, 상기 발광층(131)의 호스트를 증착하는 과정에서 동시에 형성될 수 있다.The hole transporting material layer 133 is formed between the anode 120 and the light emitting layer 131 and may be formed at the same time during the deposition of the host of the light emitting layer 131.

한편, 상기 정공수송물질층(133)은 상기 양극(120)의 HOMO 준위와 상기 발광층(131)에 사용되는 호스트의 HOMO 준위 사이의 HOMO 준위를 갖는다.The hole transporting material layer 133 has a HOMO level between the HOMO level of the anode 120 and the HOMO level of the host used in the light emitting layer 131.

이때, 상기 정공수송물질층(133)은 상기 양극층의 HOMO 준위보다 크고, 상기 발광층(131)에 사용되는 호스트의 HOMO 준위보다 작은 HOMO 준위를 갖는다.At this time, the hole transporting material layer 133 has a HOMO level which is larger than the HOMO level of the anode layer and smaller than the HOMO level of the host used in the light emitting layer 131.

또한, 상기 정공수송물질층(133)은 단층으로 이루어질 수 있고, 복층으로 이루어질 수도 있으며, 복층으로 이루어지는 경우, 양극(120)에서 발광층(131)으로 갈수록 점진적으로 HOMO 준위가 높아지도록 형성된다.The hole transporting material layer 133 may be a single layer or a multi-layered structure. When the hole transporting material layer 133 is a multi-layered structure, the hole transporting material layer 133 is formed to have a HOMO level gradually increasing from the anode 120 to the light emitting layer 131.

도 2에 따르면, 상기 정공수송물질층(133)은 제 1 도핑층(133a) 및 제 2 도핑층(133b)의 2개의 층으로 이루어지나, 3개 이상의 층으로 이루어질 수 있음은 물론이다.According to FIG. 2, the hole transporting material layer 133 includes two layers, that is, a first doping layer 133a and a second doping layer 133b. However, the hole transporting material layer 133 may be formed of three or more layers.

따라서, 제 1 도핑층(133a)의 HOMO 준위는 제 2 도핑층(133b)의 HOMO 준위보다 작으므로, 양극(120) 및 발광층(131) 사이의 HOMO 준위 레벨을 살펴보면, “양극 < 제 1 도핑층 < 제 2 도핑층 < 발광층의 호스트”의 관계가 성립한다.Therefore, the HOMO level of the first doping layer 133a is smaller than the HOMO level of the second doping layer 133b. Therefore, when the HOMO level between the anode 120 and the light emitting layer 131 is examined, Layer < second doping layer < host of light emitting layer &quot; is established.

한편, 상기 정공수송물질층(133)의 재질로는 NPB(N-phenylamino]-biphenyl), 4,4’,4”-트리스(카바졸-9-일) 트리페닐아민(4,4',4"-tris(carbazol-9-yl) triphenylamine : TCTA), 디-[4,-(N,N-디톨일-아미노)-페닐]시클로헥산 (Di-[4-(N,N-ditolyl-amino)-phenyl]cyclohexane: TAPC) 등으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상이 사용될 수 있으나, 상기 정공수송물질층(133)의 재질이 이에 한정되는 것은 아니다.
The material of the hole transporting material layer 133 may be NPB (N-phenylamino) -biphenyl, 4,4 ', 4 "-tris (carbazol-9-yl) triphenylamine (4,4' (N, N-ditolyl-4-tris (carbazol-9-yl) triphenylamine: TCTA), di- [ amino) -phenyl] cyclohexane: TAPC). However, the material of the hole transporting material layer 133 is not limited thereto.

상기 전자수송물질층(135)은 상기 음극(140)과 상기 발광층(131) 사이에 형성되며, 상기 발광층(131)의 호스트를 증착하는 과정에서 동시에 형성될 수 있다.The electron transporting material layer 135 is formed between the cathode 140 and the light emitting layer 131 and may be formed at the same time during the deposition of the host of the light emitting layer 131.

한편, 상기 전자수송물질층(135)은 상기 음극(140)의 LUMO 준위와 상기 발광층(131)에 사용되는 호스트의 LUMO 준위 사이의 LUMO 준위를 갖는다.Meanwhile, the electron transporting material layer 135 has a LUMO level between the LUMO level of the cathode 140 and the LUMO level of the host used in the emission layer 131.

이때, 상기 전자수송물질층(135)은 상기 발광층(131)에 사용되는 호스트의 LUMO 준위보다 크고, 상기 음극(140)의 LUMO 준위보다 작은 LUMO 준위를 갖는다.At this time, the electron transporting material layer 135 has a LUMO level which is larger than the LUMO level of the host used in the light emitting layer 131 and smaller than the LUMO level of the cathode 140.

또한, 상기 전자수송물질층(135)은 단층으로 이루어질 수 있고, 복층으로 이루어질 수도 있으며, 복층으로 이루어지는 경우, 음극(140)에서 발광층(131)으로 갈수록 점진적으로 LUMO 준위가 작아지도록 형성된다.The electron transporting material layer 135 may be a single layer or a multi-layered structure. When the electron transporting material layer 135 is formed in a multi-layer structure, the LUMO level gradually decreases from the cathode 140 to the light emitting layer 131.

도 2에 따르면, 상기 전자수송물질층(135)은 제 3 도핑층(135a) 및 제 4 도핑층(135b)의 2개의 층으로 이루어지나, 3개 이상의 층으로 이루어질 수 있음은 물론이다.According to FIG. 2, the electron transporting material layer 135 includes two layers, that is, a third doping layer 135a and a fourth doping layer 135b. However, the electron transporting material layer 135 may be formed of three or more layers.

따라서, 제 3 도핑층(135a)의 LUMO 준위는 제 4 도핑층(135b)의 LUMO 준위보다 크므로, 음극(140) 및 발광층(131) 사이의 LUMO 준위 레벨을 살펴보면, “발광층의 호스트 < 제 4 도핑층 < 제 3 도핑층 < 음극”의 관계가 성립한다.Therefore, the LUMO level of the third doping layer 135a is larger than the LUMO level of the fourth doping layer 135b. Therefore, when the LUMO level between the cathode 140 and the light emitting layer 131 is examined, 4 < the third doping layer < the cathode &quot; is satisfied.

한편, 상기 전자수송물질층(135)의 재질로는 2,2’,2”-(벤젠-1,3,5-트리일)-트리스(1-페닐-1H-벤즈이미다졸) ((2,2′,2″-(benzene-1,3,5-triyl)- tris(1-phenyl-1H-benzimidazole : TPBI), 4,7-디페닐-1,10-페난트롤린 (4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline : Bphen), 1,3,5-트리[(3-피리딜)-펜-3-일]벤젠 (1,3,5-tri[(3-pyridyl)-phen-3-yl]benzene : TmPyPB), 3-(4-비페닐)-4-(페닐-5-tert-부틸페닐-1,2,4-트리아졸 (3-(4-biphenyl)-4-phenyl-5-tert-butylphenyl-1,2,4-triazole : TAZ) 등으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상이 사용될 수 있으나, 상기 전자수송물질층(135)의 재질이 이에 한정되는 것은 아니다.
As the material of the electron transporting material layer 135, 2,2 ', 2 "- (benzene-1,3,5-triyl) -tris (1-phenyl-1H-benzimidazole) , 2 ', 2 "- (benzene-1,3,5-triyl) -tris (1-phenyl-1H- benzimidazole: TPBI), 4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline 1,3,5-tri [(3-pyridyl) -phen-3-yl] -3-yl] benzene: TmPyPB), 3- (4-biphenyl) -4- (phenyl-5-tert- butylphenyl-1,2,4- phenyl-5-tert-butylphenyl-1,2,4-triazole: TAZ). However, the material of the electron transporting material layer 135 is not limited thereto.

또한, 상기 정공수송물질층(133)을 구성하는 제 1 및 제 2 도핑층(133a, 133b)의 상대적 두께 비는 공정 환경 및 특성에 따라 다양하게 설정될 수 있으며, 상기 정공수송물질층(133)이 3개 이상의 도핑층으로 구성되는 경우에도 마찬가지이다.The relative thickness ratios of the first and second doping layers 133a and 133b constituting the hole transporting material layer 133 may be variously set according to the process environment and characteristics and the hole transporting material layer 133 ) Is composed of three or more doping layers.

동일하게, 상기 전자수송물질층(135)을 구성하는 제 3 및 제 4 도핑층(135a, 135b)의 상대적 두께 비는 공정 환경 및 특성에 따라 다양하게 설정될 수 있으며, 상기 전자수송물질층(135)이 3개 이상의 도핑층으로 구성되는 경우에도 마찬가지이다.Similarly, the relative thickness ratio of the third and fourth doping layers 135a and 135b constituting the electron transporting material layer 135 may be variously set depending on the process environment and characteristics, and the electron transporting material layer 135 are composed of three or more doping layers.

한편, 상기 정공수송물질층(133)의 두께보다는 상기 전자수송물질층(135)의 두께가 두꺼운 것이 바람직하다. 이러한 두께 차이에 의해 정공 이동 속도와 전자 이동 속도의 차이가 보상되어, 발광층(131)의 발광 효율을 증대시킬 수 있다.
Meanwhile, it is preferable that the thickness of the electron transporting material layer 135 is thicker than the thickness of the hole transporting material layer 133. This difference in thickness compensates for the difference between the hole transporting speed and the electron transporting speed, so that the light emitting efficiency of the light emitting layer 131 can be increased.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 다이오드에 있어서의 전하의 이동 상태를 도시한 상태도이다.3 is a state diagram showing the state of charge transfer in the organic light emitting diode according to the embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 양극(120)으로부터 정공이 이동되어 발광층(131)으로 주입되고, 음극(140)으로부터 전자가 이동되어 발광층(131)으로 주입된다.3, holes are injected from the anode 120 into the light emitting layer 131, electrons are transferred from the cathode 140, and injected into the light emitting layer 131.

이때, 양극(120)으로부터 이동되는 정공은 제 1 도핑층(133a) 및 제 2 도핑층(133b)을 거쳐 발광층(131)으로 주입되고, 음극(140)으로부터 이동되는 전극은 제 3 도핑층(135a) 및 제 4 도핑층(135b)을 거쳐 발광층(131)으로 주입된다.At this time, the holes moving from the anode 120 are injected into the light emitting layer 131 through the first doping layer 133a and the second doping layer 133b, and the electrode moved from the cathode 140 is injected into the third doping layer 135a and a fourth doping layer 135b.

한편, 본 발명에 따르면, 상기 제 1 및 제 2 도핑층(133a, 133b)은 상기 양극(120)의 HOMO 준위와 상기 발광층(131)에 사용되는 호스트의 HOMO 준위 사이의 HOMO 준위를 가져, 상기 양극(120)과 상기 발광층(131) 사이의 에너지 준위 차(에너지 장벽)를 줄여주므로 정공은 종래보다 수월하게 상기 발광층(131)으로 이동할 수 있다.According to the present invention, the first and second doping layers 133a and 133b have a HOMO level between the HOMO level of the anode 120 and the HOMO level of the host used in the light emitting layer 131, Since the energy level difference (energy barrier) between the anode 120 and the light emitting layer 131 is reduced, the holes can be more easily transferred to the light emitting layer 131 than in the prior art.

마찬가지로, 상기 제 3 및 제 4 도핑층(135a, 135b)은 상기 양극(140)의 LUMO 준위와 상기 발광층(131)에 사용되는 호스트의 LUMO 준위 사이의 LUMO 준위를 가져, 상기 음극(140)과 상기 발광층(131) 사이의 에너지 준위 차(에너지 장벽)을 줄여주므로 전자는 종래보다 수월하게 상기 발광층(131)으로 이동할 수 있다.
Similarly, the third and fourth doping layers 135a and 135b have a LUMO level between the LUMO level of the anode 140 and the LUMO level of the host used in the light emitting layer 131, Since the energy level difference (energy barrier) between the light emitting layers 131 is reduced, electrons can move to the light emitting layer 131 more easily than in the prior art.

이상에서와 같이, 본 발명은 유기 발광 다이오드의 발광층이 복층으로 구성되며, 발광층에 전자수송물질 및 정공수송물질을 도핑하여 정공 수송층과 전자 수송층이 형성되지 않는 구조가 제안된다.As described above, the present invention proposes a structure in which the light emitting layer of the organic light emitting diode is composed of a plurality of layers and the hole transporting layer and the electron transporting layer are not formed by doping the electron transporting material and the hole transporting material into the light emitting layer.

따라서, 발광층을 형성하면서 발광층에 정공수송물질 및 전자수송물질을 도핑하여, 전자수송층 및 정공수송층을 별도로 형성하지 않도록 함으로써 배리어의 형성을 최대한 억제하여 전하 이동도를 높일 수 있다.
Therefore, the electron transporting layer and the hole transporting layer are not separately formed by doping the hole transporting material and the electron transporting material into the light emitting layer while forming the light emitting layer, whereby the formation of the barrier can be suppressed as much as possible and the charge mobility can be increased.

한편, 본 발명에 따른 유기 발광 다이오드를 한정된 실시 예에 따라 설명하였지만, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 범위 내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다.
Although the organic light emitting diode according to the present invention has been described with reference to a limited number of embodiments, the scope of the present invention is not limited to the specific embodiment, and various changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Alternatives, modifications, and alterations may be made.

따라서, 본 발명에 기재된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Therefore, the embodiments described in the present invention and the accompanying drawings are intended to illustrate rather than limit the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and accompanying drawings . The scope of protection of the present invention should be construed according to the claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

110 : 기판 120 : 양극
130 : 복합 유기 발광층 131 : 발광층
133 : 정공수송물질층 133a : 제 1 도핑층
133b : 제 2 도핑층 135 : 전자수송물질층
135a : 제 3 도핑층 135b : 제 4 도핑층
140 : 음극110: substrate 120: anode
130: complex organic light emitting layer 131: light emitting layer
133: hole transporting material layer 133a: first doping layer
133b: second doping layer 135: electron transporting material layer
135a: third doping layer 135b: fourth doping layer
140: cathode

Claims (7)

양극;
상기 양극 상에 형성되며, 복층으로 구성되는 복합 유기 발광층; 및
상기 복합 유기 발광층 상에 형성되는 음극을 포함하고,
상기 복합 유기 발광층은 상기 양극 상에 순차적으로 적층되는 정공수송물질층, 호스트와 도펀트를 포함하는 발광층 및 전자수송물질층으로 구성되는 유기 발광 다이오드.anode;
A composite organic light emitting layer formed on the anode and composed of multiple layers; And
And a cathode formed on the composite organic light emitting layer,
Wherein the composite organic light emitting layer comprises a hole transporting material layer sequentially stacked on the anode, a light emitting layer including a host and a dopant, and an electron transporting material layer. 제 1 항에 있어서,
상기 정공수송물질층은 상기 양극의 HOMO(the highest occupied molecular orbital) 준위와 상기 호스트의 HOMO 준위 사이의 HOMO 준위를 갖는 유기 발광 다이오드.The method according to claim 1,
Wherein the hole transporting material layer has a HOMO level between the highest occupied molecular orbital (HOMO) level of the anode and the HOMO level of the host. 제 1 항에 있어서,
상기 전자수송물질층은 상기 음극의 LUMO(the lowest unoccupied molecular orbital) 준위와 상기 호스트의 LUMO 준위 사이의 LUMO 준위를 갖는 유기 발광 다이오드.The method according to claim 1,
Wherein the electron transporting material layer has a LUMO level between a lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) level of the cathode and a LUMO level of the host. 제 1 항에 있어서,
상기 정공수송물질층 및 상기 전자수송물질층은 단층 또는 복층으로 이루어지는 유기 발광 다이오드.The method according to claim 1,
Wherein the hole transporting material layer and the electron transporting material layer are single or multiple layers. 제 1 항에 있어서,
상기 정공수송물질층은 복수의 도핑층으로 이루어지고,
상기 복수의 도핑층은 상기 양극에서 상기 발광층으로 갈수록 점진적으로 HOMO 준위가 높아지는 유기 발광 다이오드.The method according to claim 1,
Wherein the hole transporting material layer comprises a plurality of doping layers,
Wherein the plurality of doping layers gradually increase in HOMO level from the anode to the light emitting layer. 제 1 항에 있어서,
상기 전자수송물질층은 복수의 도핑층으로 이루어지고,
상기 복수의 도핑층은 상기 음극에서 상기 발광층으로 갈수록 점진적으로 LUMI 준위가 작아지는 유기 발광 다이오드.The method according to claim 1,
Wherein the electron transporting material layer comprises a plurality of doped layers,
Wherein the plurality of doping layers gradually decrease in LUMI level from the cathode to the light emitting layer. 제 1 항에 있어서,
상기 정공수송물질층의 두께가 상기 전자수송물질층의 두께보다 두꺼운 유기 발광 다이오드.
The method according to claim 1,
Wherein a thickness of the hole transporting material layer is greater than a thickness of the electron transporting material layer.
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